Como acolher os ventos da mudança

Tempos turbulentos exigem organizações adaptáveis e líderes com visão. As mesmas qualidades que ajudam a navegar pela mudança na sala de reuniões podem ajudar a dominá-la na sala de produção?

Os últimos anos podem ser resumidos em uma palavra de quatro letras. Não, não aquele. A palavra é VUCA – um acrônimo usado para descrever ambientes que são Voláteis, Incertos, Complexos e Ambíguos. Uma tempestade perfeita de crises globais abalou os mercados de maneiras imprevisíveis e fez as empresas lidarem com as forças da mudança constante como nunca antes. À medida que o mundo se torna mais interconectado a cada dia, essas forças – e seu impacto nos negócios – provavelmente se intensificarão.

Um futuro dominado pela disrupção pode ser um problema ou uma promessa; é tudo uma questão de perspectiva. Os líderes de pensamento na área de gestão e cultura organizacional propõem maneiras de prosperarmos nas condições VUCA, adaptando nossas equipes e nossas mentalidades. Para dominar as mudanças dramáticas no ambiente de negócios de hoje, no entanto, devemos nos adaptar não apenas na sala de reuniões, mas também na sala de produção. Para apostar em um futuro VUCA, precisamos de máquinas e linhas que sejam tão adaptáveis e resilientes quanto nossos melhores líderes.

Correntes de mudança

Durante grande parte de sua história, a manufatura industrial tem sido baseada em produtividade e economias de escala. Você pode desfrutar de muitos anos de sucesso com um pequeno número de produtos, simplesmente aumentando o volume e melhorando a eficiência. Mais recentemente, no entanto, o comércio eletrônico começou a condicionar os consumidores a esperar uma entrega cada vez mais rápida de produtos cada vez mais personalizados. E à medida que as tendências das mídias sociais vem e vão, mudanças repentinas na demanda se tornam cada vez mais comuns.

Então, ao longo do caminho, veio uma pandemia global. As recomendações de ficar em casa impulsionaram o comércio eletrônico adiante por anos praticamente da noite para o dia. As vendas on-line e direta ao consumidor (B2C) dobraram e triplicaram, e as empresas pivotaram modelos de negócios para sobreviver. Agora, mesmo quando as lojas reabrem, a parcela de consumidores que compram a maior parte ou todos os seus produtos online permanece elevada. O comportamento do consumidor mudou e não há como voltar atrás.

Mas o comportamento do consumidor não é a única área em que crises recentes catalisaram as tendências existentes. O dramático impacto global de lockdowns e fechamentos de portos destacou o risco de interrupções da cadeia de suprimentos e acelerou a tendência para a reshoring e a nearshoring. Ainda mais impulsionado à medida que os conflitos geopolíticos afetam os custos de combustível e frete, e as mudanças climáticas impulsionam os esforços para melhorar a sustentabilidade.

VUCA

Volatilidade, incerteza, complexidade e ambiguidade 
O acrônimo Vuca descreve as forças que moldam o ambiente de negócios de hoje. As mudanças no mercado que costumavam ser graduais e previsíveis agora são repentinas e inesperadas. As mudanças de paradigma na tecnologia que costumavam acontecer uma vez em uma geração agora acontecem a cada poucos anos. Os sistemas envolvidos estão cada vez mais entrelaçados e está ficando cada vez mais difícil decifrar a causa e o efeito.

Visão, compreensão, clareza e adaptabilidade
A melhor maneira de lidar com um dilema é transformá-lo de uma ameaça em uma oportunidade. O desafio da VUCA contém sua própria solução: em tempos de turbulência, os líderes de sucesso respondem com visão, compreensão, clareza e adaptabilidade. As mesmas qualidades também são necessárias para os sistemas de fabricação e as equipes que as criam. Para permanecer produtivo e lucrativo, os fabricantes e fabricantes de máquinas precisam de um parceiro de automação que compartilha sua visão, entenda o que eles estão enfrentando e oferece um caminho claro a seguir.

De navios de carga a iates de corrida

Metaforicamente falando, a produção em massa é como um navio de carga - excelente em mover grandes volumes em uma linha reta, mas imprópria para mudar o curso rapidamente quando a situação exige. E mudanças rápidas são exatamente o que os sistemas de fabricação de hoje devem ser capazes de lidar. As demandas do consumidor trouxeram uma explosão na variação e personalização do produto. Estratégias e sustentabilidade B2C requerem mudanças frequentes no formato e materiais de embalagem.

Os tamanhos dos lote estão diminuindo e as trocas estão acontecendo em intervalos mais curtos e mais curtos. Produtos diferentes têm necessidades diferentes, mas linhas convencionais são projetadas para realizar processos em uma sequência rígida. A tecnologia servo pode fornecer uma certa quantidade de flexibilidade, mas, à medida que as mudanças se tornam mais frequentes, o tempo de inatividade para limpar e reformular o alcance da eficácia geral do equipamento (OEE) e diminui as margens de lucro.

  • Para permanecer competitivo em seus mercados, os fabricantes de hoje precisam de uma maneira melhor de:
  • Colocar novos produtos no mercado enquanto as tendências são altas
  • Customizar e personalizar o chão de fábrica para uma produção sem grandes investimentos
  • Execute lotes mistos simultaneamente na mesma linha

Fazer essas coisas requer a capacidade de acomodar rapidamente todos os tipos de mudanças - no tamanho do lote, formato do produto, materiais de embalagem, arranjo de agrupamento e muito mais - com o mínimo de tempo de inatividade e intervenção manual possível. Em vez de navios de carga maciços, o que o ambiente de fabricação de Vuca de hoje exige são iates dinâmicos e de alta tecnologia capazes de navegar por quaisquer desafios imprevistos que apareçam em seu caminho. Em outras palavras, o que é necessário é a fabricação adaptativa.

O que é manufatura adaptativa?

Para lidar com as mudanças rápidas exigidas pelos mercados atuais, os sistemas de fabricação precisam de um novo conjunto de recursos. Com a combinação certa da tecnologia de automação mais avançada de hoje, surge uma sinergia que lhes dá esse poder sem precedentes - o poder de se adaptar.

As soluções adaptativas ajudam os produtores a permanecer lucrativos com uma variedade crescente de produtos, permitindo a mudança constante com o mínimo de tempo de inatividade. Com um layout modular e uma conectividade plug-and-play, eles garantem um tempo até o mercado para novos produtos. Eles facilitam a escala de saída sem um aumento correspondente na pegada e acomoda prontamente produtos futuros sem enviar os fabricantes de máquinas de volta à prancheta sempre.

O poder das tecnologias

A combinação certa da tecnologia de automação mais avançada de hoje oferece aos sistemas de fabricação poderes sem precedentes de adaptabilidade.

Transporte mecatrônico de produtos - A espinha dorsal do modelo adaptativo 
Sistemas de transporte de produtos baseados em transportadores lineares ou planos permitem o controle do movimento contínuo e individual de cada produto através de um processo de fabricação dinâmico. Multiplos transportadores com uma variação de distância dinâmica para transportar produtos de qualquer formato. Os desvios eletromagnéticos dividem e mesclam o fluxo de produção a velocidade máxima. Segmentos modulares permitem possibilidades ilimitadas de layout com fácil dimensionamento e reconfiguração.

Robótica e visão de máquina – Coordenação entre mãos e olhos 
Com sincronização perfeita de iluminação e captura de imagem, a visão de máquina detecta a forma e a orientação dos produtos que passam. Os robôs podem adaptar seu movimento e os transportadores podem ajustar seu espaçamento para realizar operações de processamento e manuseio altamente precisas enquanto estão em movimento em altas velocidades.

Simulação e gêmeos digitais – Onde tudo começa 
A fabricação adaptativa começa com o simulação baseada em design. Veja o sistema em ação, teste a viabilidade e visualize seu potencial, tudo isso sem nenhum investimento em hardware. A mesma simulação serve mais tarde como prova de conceito para benchmarking de desempenho. Ao longo da vida útil da máquina, um gêmeo digital possibilita refinar e verificar processos offline antes de implementá-los no chão de fábrica.

Uma diferença com um impacto dramático

Uma linha de produção convencional é normalmente uma série de máquinas diferentes - por exemplo, uma envasadora, um tampadora e uma gravadora. Estes são separados por entradas e saídas, e os produtos são transferidos entre uma variedade de sistemas de transportadores mecânicos ao longo do caminho. Uma solução adaptativa substitui esses transportadores mecânicos pelo transporte de produtos mecatrônicos - um sistema de trilhas como o Supertrak e o Acopostrak da B&R ou um sistema de levitação magnético como o ACOPOS 6D.

Em vez de serem entregues entre os sistemas e gastar tempo esperando em buffers e acumuladores, cada produto é controlado de forma independente por toda a linha de produção. Essa diferença tem um impacto dramático no que a linha pode fazer. Em vez de forçar produtos a se conformar a uma sequência rígida de processos, é a sequência de processos que agora estão em conformidade com as necessidades de cada produto. Os requisitos de cada novo lote podem ser acomodados em tempo real sem tempo de inatividade dispendioso para troca.

Torna-se possível produzir pequenos lotes - mesmo lotes de um - a preços unitários comparáveis ​​à produção em massa. Cada produto pode ter uma forma e tamanho diferentes e cada um pode seguir um caminho exclusivo para as estações de processamento necessárias. Sincronizado firmemente em torno deste backbone mecatrônico, o processamento perfeitamente orquestrado traz melhorias dramáticas nos três fatores de OEE: disponibilidade, desempenho e qualidade.

Fabricação adaptativa: o multiplicador OEE

    Disponibilidade
  • Pouco ou nenhum tempo de inatividade para a troca
  • Controle individual para tolerância a falhas
  • Pule automaticamente as estações de mau funcionamento
    Desempenho
  • Produtividade ininterrupta: na pista e em movimento
  • Densidade de processamento: não desperdiçar transporte ou manuseio
  • Processamento paralelo: multiplique o desempenho, não o espaço físico do processo
    Qualidade
  • Sincronização mais rígida para tolerâncias mais rígidas
  • Controle de qualidade em linha e remoção precoce de defeitos
  • Tolerância a falhas robustas para produção de resíduos reduzidos

Os principais fabricantes já estão pensando em adaptação

Nos mercados onde o sucesso não é mais garantido apenas pela produtividade, os fabricantes estão investindo em adaptabilidade. Para maximizar o retorno desse investimento e tornar lucrativo a personalização e personalização, eles devem alcançar a adaptabilidade sem comprometer a OEE. Para avaliar o custo total de propriedade de seus ativos de fabricação, em vez de simplesmente despesas de capital, os principais fabricantes de hoje levam em consideração um conjunto complexo de fatores.

  • Suas decisões são conduzidas por perguntas como:
  • Qual a proximidade do custo unitário de pequenos lotes da produção em massa?
  • Qual é a menor quantidade de pedidos que posso produzir com lucro?
  • Posso obter um novo produto para o mercado a tempo de capturar a primeira onda de demanda?
  • Posso adicionar desempenho para atender à nova demanda no espaço da produção que tenho atualmente?

É o caso de uma gama de indústrias em rápido crescimento. Liderando o caminho são os bens embalados do consumidor, onde muitas empresas estão adicionando linhas adaptativas dedicadas a ordens de comércio eletrônico. Os produtos farmacêuticos e a montagem de dispositivos médicos estão descobrindo que as soluções adaptativas de fabricação permitem que eles aumentem a densidade de produção e obtenham mais saída do espaço limitado do piso (PPM/SQM). Além disso, eles são capazes de reduzir o desperdício e ativar a rastreabilidade completa do produto.

Outros tipos de montagem, como baterias de veículos elétricoss, estão se beneficiando do impulso da produtividade e da capacidade, mesmo sem alterações frequentes em lotes. Aqui, as soluções adaptativas estão ajudando os fabricantes a reagir rapidamente à demanda do mercado e a aumentar rapidamente a produtividade com um impacto limitado ou nenhum na pegada.

Remando e à prova de pandemia

A fabricação adaptativa suporta o reshoring e o nearshoring, bem como a sustentabilidade. Em vez de uma grande fábrica centralizada dedicada a uma linha de produtos, as empresas podem ter plantas regionais altamente flexíveis capazes de produzir vários produtos. Isso reduz os custos de remessa e armazenamento e especialmente o consumo de energia. Em vez de produção offshore e viagens longas e caras em contêineres, os fabricantes adaptativos podem atender aos pedidos personalizados da noite para o dia.

As trocas automatizadas eliminam muitas tarefas manuais sujas, monótonas e perigosas. Isso também tem outro benefício, conforme destacado pela pandemia: os sistemas de fabricação adaptativa podem continuar funcionando mesmo quando as restrições mantêm os trabalhadores fora do chão de fábrica ou quando a mão-de-obra é reduzida por qualquer outro motivo.

OEMs com visão de futuro já estão construindo adaptativamente

À medida que os fabricantes se adaptam às novas demandas do consumidor, eles mesmos estão colocando novas demandas em seus fornecedores. À medida que os ciclos de vida do produto aceleram e as tendências fugazes vão e vêm, eles precisam colocar novos produtos no mercado a tempo de capturar a onda de demanda. Repetidas vezes, os fabricantes de máquinas voltam à prancheta.

Exceto, é claro, para aqueles que descobriram a capacidade sem precedentes das máquinas adaptativas de atender às necessidades de mudanças frequentes. Essas empresas aprenderam, no entanto, que a construção de soluções adaptativas envolve mais do que apenas equipá-las com os mais recentes padrões da IIOT. Enquanto as máquinas forem concebidas como uma sequência rígida de processos, a mudança frequente continuará sendo um desafio. A fabricação adaptativa requer uma mudança mais fundamental no pensamento sobre como as coisas são feitas, montadas e embaladas.

Aqueles que conseguem isso são capazes de deixar de lado as restrições desnecessárias, examinam seus processos com novos olhos - e vêem um vasto novo potencial. É aqui que o parceiro de automação certo pode ser um recurso inestimável, desencadeando essa transformação do pensamento e fornecendo orientação e suporte, embora um processo de co-desenvolvimento que abrange todas as diferentes disciplinas de engenharia.

Três etapas para sua solução adaptativa

Etapa 1: Verificação de realidade  
Sua linha é uma série de ilhas interrompidas por entradas, saídas e transferências demoradas entre sistemas de transportadores? Suas etapas de processamento são como uma sequência rígida estrangulada pela estação mais lenta? A B&R pode ajudar a reimaginar seus processos da perspectiva de cada produto individual - como uma rede de estações de processamento que eles podem visitar em qualquer sequência necessária.

Ou seu cliente ainda é impulsionado principalmente pelo volume de saída? A B&R ajuda a direcionar problemas de troca que podem ser resolvidos substituindo um sistema mecânico específico pela tecnologia Track. Nem sempre é necessário reinventar toda a linha e, com a B&R, não há investimento desnecessário sem um caso de negócios real para apoiá -lo.

Etapa 2: Tempo de co-criação 
As soluções de fabricação adaptativa reúnem algumas das tecnologias de automação mais avançadas de hoje. A B&R torna essa complexidade gerenciável oferecendo ferramentas para projetar o layout, visualizar a execução e testar o potencial da solução. Determine qual retorno você obterá no seu investimento. Na maioria dos casos, não é uma questão de ganhos incrementais aqui e ali, mas melhorias radicais em geral em disponibilidade, capacidade e espaço físico da produção.

Etapa 3: Colha as recompensas
A simulação possibilita testar viabilidade e visualizar potencial antes de investir em hardware. Mas isso não é tudo: os fabricantes de máquinas podem usar a simulação que eles desenvolveram em conjunto com a B&R para benchmarking de desempenho e como prova de conceito para seus clientes.

Seu parceiro para fabricação adaptativa

Em um ambiente dominado pela volatilidade, incerteza, complexidade e ambiguidade, os sistemas de fabricação de hoje devem lidar com mudanças como nunca antes. Fabricantes de máquinas em todo o mundo estão descobrindo o potencial da fabricação adaptativa para transformar a VUCA de uma ameaça em sua vantagem competitiva. A B&R como um parceiro de automação, eles tem tecnologia, experiência e suporte para mudanças e navegam rumo a um futuro adaptativo.



Lazaros Patsakas

Global Segment Manager - Medical Device Assembly


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